المعلوماتية > عام
الأنظمة الموزَّعة Distributed Systems
النظام الموزَّع هو نظامٌ برمجي يتكونُ من عدة أجهزة مستقلة بحد ذاتها، ومتصلة مع بعضها عبر شبكة، وموزِّعة لتكون على اتصال بمركز البيانات الرئيسي. تكون هذه الأجهزة قادرة على تنسيق الأنشطة فيما بينها، ومشاركة كل ما يتعلق بالنظام من أجهزة وبرمجيات وبيانات، وتظهر هذه الأجهزة للمستخدم على أنها نظام واحد متكامل على الرغم من أنها قد تكون في مواقع مختلفة، فيكون المستخدمُ بذلك بعيداً عن التفاصيل التي لا يحتاج إليها مثل مواقع الأجهزة والموارد والتصميم الداخلي للنظام، ويبقى بإمكان كل موقع مستقل أن يستضيف خادماً خاصاً به للبريد الإلكتروني، وأن يديرَ النسخ الاحتياطة الخاصة به، وأن يسيطرَ على إمكانية الوصول إلى شبكة الإنترنت الخاصة به، فيكونُ هذا النظام على عكس النظام المركزي الذي تجتمعُ فيه جميع موارد الحوسبة في مركز بيانات رئيسي. أول الأمثلة على النظام الموزع هو شبكة الإنترنت العالمية التي تضمُّ العديد من الشبكات الأخرى. مثالٌ آخر على الأنظمة الموزعة هو «مصنع للروبوتات»، مكونات النظام فيه كالآتي:
- كل روبوت هو عبارة عن جهاز كومبيوتر قادر على معالجة الرؤية والتخطيط والتواصل.
- تمثلُ جميع الروبوتات أجهزةً طرفيةً متصلة بالكومبيوتر المركزي نفسه.
- «يلاحظُ» أحد الروبوتات أن أحد الأجزاء التي يفترض به أن يقومَ بتثبيتها معطلة، فيطلبُ من روبوت آخر من قسم قطع الغيار أن يجلبَ له بديلاً.
خصائص النظام الموزَّع:
١- مشاركة الموارد: يتمتع هذا النظام بإمكانية مشاركة الموارد (الأقراص المدمجة، والطابعات، والبيانات… إلخ) بين جميع مستخدمي النظام، وهذا يتطلبُ وجود برنامج لإدارة مشاركة مواردٍ من نوع معين من ضمن وظائفه التحكم بالوصول إلى الموارد، وتحديد نظامٍ لتسمية الموارد، وضبط التزامن. كما يوجدُ في كلِّ نظامٍ موزَّع نموذجٌ لمشاركة الموارد يحدِّدُ فيه كيفية تقديم الموارد واستخدامها وطريقة تفاعل مزوِّد الخدمة والمستخدِم.
٢- الانفتاح: وهي الخاصية التي تسمحُ بتوسعة النظام، وذلك من خلال دمج مكوِّناتٍ جديدة بالمكونات الموجودة مسبقاً من برمجياتٍ وعتاد، مِمّا يسمحُ بتوسيع وتطوير النظام.
٣- التزامن: يكون التزامن في النظام الموزَّع عند وصول عدة أجهزة (مستخدمين) إلى موردٍ مشترك في الوقت نفسه، أوعندما يقوم عدة مستخدمين باستدعاء الأمر نفسه، أوعندما يتمُّ تنفيذ عدة عمليات في وقت واحد.
٤- التدرجية/ قابلية التوسع: تقاس قابليةُ توسعِ نظامٍ ما ضمن ثلاثةِ أبعاد:
حجمياً: ويعني ذلك إمكانية إضافة المزيد من الأجهزة والمستخدمين إلى النظام.
جفرافياً: إمكانية وضع أجزاء النظام في أماكن متباعدة عن بعضها.
إدارياً: أن يحتوي النظام على منظمات إدارية مستقلة.
٥- مقدار تلافي الخطأ: وهي إمكانية النظام إتمامَ عمله عند حدوثِ عطلٍ أو خطأ ما.
٦- الشفافية: كما ذكرنا في بداية المقال، تظهرُ مكونات النظام الموزَّع على أنها كتلة واحدة وهذا ما يسمى بشفافية النظام من خلال إخفائه الأجزاء وظهوره على أنه وحدة متكاملة للمستخدم. تتضمنُ شفافية التوزيع: الشفافية في التدرج، والموقع، والأداء، والفشل، والتزامن، والدمج، والتكرار، والوصول.
فوائد تطبيق النظام الموزع:
- يتمكنُ عدة مستخدمين من مشاركة قاعدة بيانات واحدة، ومشاركة الموارد مثل صفحات الويب والملفات وموارد مادية أخرى قد تكونُ باهظةَ الثمن مثل الطابعات الليزرية.
- حل مشكلة التباعد الجغرافي بين الأجهزة، - فكما ذكرنا سابقاً- تكون الأجهزة والموارد في مواقع مختلفة ومتباعدة.
- تحسين أداء الأجهزة، لأنه بوجود عدة معالجات يكون إنجازُ المهام أفضل وأسرع.
- في حال تعطلت إحدى الموارد أو الإجهزة فبإمكان بقية النظام الاستمرار في العمل دون التأثر بذلك العطل، وهذا أيضاً من فوائد وجود الكثير من النسخ وفي عدة مواقع مختلفة.
- إتاحة التفاعل والحفاظ على استقلالية الأجهزة.
- تحقيق النمو التدريجي للنظام وذلك من خلال زيادة قدرة المعالجة بالتدريج وهذا يقودُ إلى التوسيع الدائم كلما ازداد عدد الحواسيب المتصلة بالشبكة.
- المرونة في تنفيذ المهام من خلال تجزئة المهمة الواحدة إلى عدة مهام أصغر وتوزيعها على عدة أجهزة.
على الرغم من ميزات النظام الموزَّع المتعددة، إلا أن له مساوئ أيضاً!
- عدمُ وجودِ جميع الأجهزة والبيانات في مركز بيانات رئيسي واحد - وبوجود نسخٍ وتكرار للبيانات- ، يُعرضها لإمكانية الاختراق أو الوصول من قِبل أشخاص غير مصرح لهم.
- إن الخلل الذي قد يصيبُ الشبكة التي تجمع الأجهزة قد يسببُ عطلاً أو بطءاً في عملية التواصل أو النقل.
- إن البرمجيات ضمن النظام الموزع توفرُ مستوى مقبول من الأداء والوثوقية من أجهزة النظام الواحد ولكنها أكثر تعقيداً من برمجيات النظام المركزي، وهذا يعني أن تكاليف شراء وصيانة البرمجيات والأجهزة ضمن النظام الموزَّع أعلى بكثير منها في أي نظام آخر.
إ
المصادر:
هنا(v=exchg.65).aspx